Acceleration of plant cultivation by using microbial smelling compounds

Research Project

Project/Area Number	22K19225
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	Ueda Akihiro 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (10578248)
Project Period (FY)	2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords	植物生育促進微生物 / 植物生長調節剤 / 微生物資材 / 揮発性物質 / 植物生育促進
Outline of Research at the Start	本研究では微生物が放出する揮発性物質（microbial Volatile Organic Compounds, mVOC）のうち、植物の生育促進作用を持つmVOCを用いた植物倍速栽培技術の開発を行う。植物生育促進効果が高いmVOC生産能を持つ微生物のスクリーニングやmVOC施用条件の最適化を行い、閉鎖系温室での実証試験を試みる。閉鎖系植物栽培現場で実用化可能なmVOCを用いた植物生育促進栽培技術の確立をめざす。
Outline of Final Research Achievements	This research aimed to isolate microbial volatile organic compounds having the ability to promote plant growth and develop novel techniques to accelerate plant growth by using microbial volatile organic compounds. By focusing on indirect interactions between plants and microbes which have not been studied well, plant growth promoting microbes were screened by using co-cultivation systems in a two section split petri-dish.　Gas chromatography mass spectrometer analysis successfully identified microbial volatile organic compounds that can promote plant growth.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、植物の生育を促進できる微生物由来の揮発性物質の同定を行った。これまでの植物生育促進細菌の単離方法は、微生物を植物に直接接種する方法が主流であったが、本研究では互いに接触しないように培養して間接的相互作用の中から、微生物由来の新規な植物生育促進物質の同定に成功した。植物の生育促進作用を持つ微生物由来揮発性物質は今後、新規な植物生長調節剤として植物栽培への応用できると期待される。一方で、微生物由来揮発性物質がどのようにして植物の生長を促進するのかのメカニズムについてはまだ未解明であるため、今後はその作用機序を明らかにする必要がある。